4 de abr de 2009

DESAFIO 6 FÍSICA Resolução

Neste problema vamos misturar dinâmica com fluidos, então podemos chamá-lo de problema de Hidrodinâmica básica, vamos primeiro considerar que forças atuam no balão, as forças estão esquematizadas na figura abaixo:

Da figura podemos "tirar" duas forças que atuam no balão, o peso do balão com direção vertical e sentido para baixo e o empuxo que o fluido atmosférico (Ar) exerce no balão (Vertical e para cima), como foi dito no enunciado o balão terá que subir, então utilizaremos a segunda lei de Newton:
Fr = m.a
E - P = m.a
Observação: O aluno pode pensar que seria fácil achar o peso do balão, temos que lembrar que "balão" é constituído de gás e parte sólida (Carga, lastro, etc...)
E é o empuxo que o ar aplica ao balão e, segundo Arquimedes de Siracusa, é igual ao peso do volume de fluido deslocado, ou seja:
V=100m³
dar = 1,29 Kg/m³
d = m/V
m = d.V
m = 1,29.100Kg
m = 129 Kg
E = m.g
E = 129.10
E = 1290 N
Então, para o balão:
1290-P = m.a
1290-P = P/g . a
1290-P = 2P/10
2P/10 + P = 1290
12P/10 = 1290
P=12900/12
P= 1075 N
P= 1,075 x 10³ N

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